두개의 수레바퀴: 응용편

CHAPTER 08 스핀과 여러 입자로 된 양자계
8.1 스핀의 역사 329
8.2 스턴-게를라흐 실험 332
8.3 스핀 각운동량 연산자와 스핀 행렬 335
8.4 각운동량의 합성 338
8.4.1 한 입자의 각운동량 합성 339
8.4.2 두 입자의 총 각운동량 합성 343
8.4.3 두 입자의 스핀 각운동량 합성 344
8.5 두 입자로 된 양자계 345
8.5.1 1차원 상자 속의 두 입자 345
8.5.2 상호작용하는 두 입자 353
[부록 8-1] 닫힌 부껍질의 전자들이 갖는 총 각운동량: 운쇨트 정리와
훈트 규칙 355
[부록 8-2] 클랩시-고단 계수 357
[부록 8-3] 스핀과 파울리 배타 원리 363

CHAPTER 09 전자기장에서 입자의 양자적 거동
9.1 물리학에서 대칭성 367
9.2 맥스웰 방정식의 게이지 불변성 369
9.3 전자기장에서 해밀턴 함수 372
9.4 전자기장에서 슈뢰딩거 방정식과 정상 제만효과 374
9.5 전자기장에서 슈뢰딩거 방정식의 게이지 불변성 379
[부록 9-1] 초전도체의 자기다발 양자화 383

CHAPTER 10 근사법 : 섭동(건드림)과 변분법
10.1 섭동의 역사 385
10.2 시간에 무관한 섭동 (레일리-슈뢰딩거 섭동) 386
10.2.1 고유상태가 축퇴되지 않는 경우의 섭동 387
10.2.2 고유상태가 축퇴된 경우의 섭동 392
10.3 시간에 의존하는 섭동 이론 396
10.4 조화 섭동 400
10.5 변분법 403
[부록 10-1] 1차원 상자 속 입자의 섭동 근사 411
[부록 10-2] 페르미의 황금률 414
[부록 10-3] 상태밀도 419
[부록 10-4] 아인슈타인 A, B계수와 2차 양자화 422

CHAPTER 11 원자
11.1 수소 원자의 미세구조 425
11.1.1 상대론적 보정 426
11.1.2 스핀-궤도 상호작용 428
11.2 외부 자기장 속의 수소 원자 437
11.3 외부 전기장 속의 수소 원자: 슈타르크 효과 448
11.4 헬륨 원자 455
11.4.1 바닥 상태 455
11.4.2 들뜸 상태 459
11.5 다 전자 원자 464
11.5.1 다 전자계의 하트리 근사법과 하트리-폭 근사법 464
11.5.2 다 전자 원자의 각운동량 상태: 결합과 결합 473
11.5.3 다 전자 원자의 에너지 상태 476
[부록 11-1] 하이젠베르그의 교환상호작용 표시 482
[부록 11-2] 분광학적 에너지 표기 483
[부록 11-3] 중심장 근사 484

CHAPTER 12 분자
12.1 이온결합 488
12.2 공유결합: 가전자 결합 이론, 분자 오비탈 이론 490
12.3 이원자 분자의 양자 상태: 보른-오펜하이머 근사 498
12.4 이원자 분자의 회전과 진동 503
12.5 이원자 분자에서 분자 오비탈 이론: 수소 분자 이온 H2+ 505
12.6 이원자 분자에서 분자 오비탈 이론: 수소분자 H2 512
12.7 이원자 분자에서 원자가 결합 이론: 수소 분자 H2 514
12.8 다원자 분자의 공유결합: 양자화학 518
12.9 반데르 발스 결합 521
12.10 수소결합 524
[부록 12-1] 분자(양자화학)에서 변분법 528
[부록 12-2] 혼성오비탈 와 531
[부록 12-3] 두 전기 쌍극자 사이의 퍼텐셜 에너지 534

CHAPTER 13 고체
13.1 결정구조 538
13.2 역격자 벡터 544
13.3 고체의 결합 553
13.3.1 고체에서 이온결합 553
13.3.2 고체에서 금속결합 557
13.4 주기 퍼텐셜과 파동함수: 블로흐 함수와 크로히-페니 모형 560
13.5 띠 이론 569
13.5.1 자유전자 모형 572
13.5.2 준 자유전자 모형 574
13.5.3 밀접 결합 모형(TB) 579
13.5.4 그래핀의 에너지띠 계산 587
13.6 페르미 기체와 보즈 기체 594
13.6.1 페르미-디랙 분포와 보즈-아인슈타인 분포 595
13.6.2 페르미-디랙 분포함수의 성질 597
13.6.3 페르미 기체 598
13.6.4 보즈 기체: 보즈-아인슈타인 응축 600
[부록 13-1] 결정면 604
[부록 13-2] 결정 퍼텐셜: 자유전자 모형과 밀접 결합 모형의 차이 605
[부록 13-3] 준 자유전자 모형(NFE)에서 고유함수와 고윳값 구하기 607
[부록 13-4] 선형결합된 원자 오비탈(LCAO) 파동함수의 규격화 608
[부록 13-5] 화학 퍼텐셜 609

CHAPTER 14 상대론적 양자역학
14.1 클라인-고단 방정식 614
14.2 디랙 방정식 616
14.2.1 디랙 방정식의 탄생 배경 616
14.2.2 디랙 방정식 유도 617
14.2.3 디랙 방정식과 스핀 621
14.2.4 행렬과 디랙 방정식 623
14.3 자유입자에 대한 디랙 방정식 624
[부록 14-1] 디랙 방정식의 행렬 632
[부록 14-2] 파울리의 행렬 635
[부록 14-3] 디랙의 행렬 637

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손상호 ㆍ 경북대학교 자연과학대학 물리학과 학ㆍ석사
ㆍ 오사카 대학 대학원 기초공학연구과 물리계 전공 이학박사
ㆍ 돗토리 대학 전자공학과 객원 연구원
ㆍ LG전자 평판 디스플레이 연구소 연구원
ㆍ 경북대학교 사범대학 물리교육과 교수